Questions-réponses : GE Additive sur la mise sur le marché de sa technologie de jet de liant et la conception d'imprimantes 3D pour de nouveaux secteurs

par Sam Davies

23 novembre 2022

14:00

Additif GE

ÀRAPIDE + TCTen mai,Additif GEvoulait parler de Binder Jet - conscient qu'il n'avait pas toujours été disponible avec des mises à jour tout au long de son voyage maintenant de cinq ans avec la technologie.

Ensuite, l'essentiel de la conversation était qu'il n'était pas disposé à lancer la technologie avant qu'elle ne soit prête, et pour aider à faire avancer les choses, il avait fait appel à un quatrième partenaire bêta enKennametal.

"Nous voulons nous assurer que tout ce que nous apportons fait réellement ce que nous disons qu'il peut faire", a déclaré Brian Birkmeyer [BB], responsable de la gamme de produits GE Additive pour Binder Jet.TCT il y a six mois. En octobre, l'entreprise se sentait prête. Ou du moins, bien sûr qu'au cours des 12 prochains mois, ce serait le cas. Les expéditions de son système de jet de liant de série 3 devraient maintenant commencer au cours du second semestre 2023, environ six ans après que la société a annoncé son intention de développer une solution de jet de liant.

ÀFormulairesuivant,TCTa rencontré Birkmeyer, ainsi que le directeur général de l'ingénierie et de la technologie Chris Schuppe [CS] pour comprendre ce qui avait changé depuis mai, ce qui avait motivé cette entreprise et ce qui doit se passer ensuite pour que GE Additive atteigne son objectif H2 2023.

BB : Nous avons donc continué à faire progresser la plateforme grâce à ses tests de validation. Nous avons de bons résultats avec la machine là-bas, j'ai appris. Comme vous le savez, nous avons conçu la machine, puis nous l'avons testée, d'où les tests de validation. Nous avons appris quelques choses, nous devrions déplacer un capteur ici ou là pour obtenir de meilleures lectures, des choses comme ça. Et donc, en ce moment, nous passons en revue et apportons quelques-uns de ces ajustements à la spécification finale. Mais sinon, à mesure que nous avançons, nous allons essayer de tester nos machines à leurs limites absolues, essayer de les casser là où nous le pouvons, nous assurer que nos clients ne le peuvent pas. Et puis, à l'approche de l'année prochaine, nous commencerons la production.

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BB : La machine Alpha était la première itération de la machine par laquelle il y a quelques années, nous avons fait notre première tentative, si vous voulez, l'avons construite intentionnellement plus grande, de sorte que nous puissions retirer des sous-systèmes, des choses comme ça, la tester . Et puis nos machines bêta étaient destinées à être la spécification de production finale, n'est-ce pas ? Tout ce que l'Alpha a ensuite nourri. Et puis ces machines bêta seront entièrement réconciliées, n'est-ce pas ? J'ai mentionné un ajustement d'un emplacement central ou quelque chose comme ça, donc nous allons passer en revue et réconcilier ces machines bêta, les faire passer par des tests de validation pour nous assurer que vos spécifications de production correspondent, et ensuite tout ira bien.

La seule chose qui n'a peut-être pas été couverte dans ce que je viens de dire par rapport à ce que vous recherchiez peut-être, c'est-à-dire beaucoup de machines sur lesquelles nos partenaires bêta utilisent actuellement aujourd'hui, nous l'appelons la série deux bêta. Tout ce que je viens de décrire avant cela était les machines bêta de la série 3 que nous avons utilisées, mais les bêtas de la série deux sont, d'une manière générale, plus un équipement à l'échelle du laboratoire, elles ne sont pas inertes, donc ne pouvait pas travailler sur le développement d'alliages réactifs sur la machine au moins pendant cette période. Donc, la plupart de ces travaux ont porté sur des alliages non réactifs, des choses de cette nature, avec nos clients. Et vraiment, ce que cette machine a fait, c'est qu'elle nous a fourni beaucoup d'expérience de travail avec ces clients pour ensuite alimenter la série 3 pour dire, 'd'accord, regardez, la machine de qualité de production que j'apporte sur le marché doit être capable de ce.' C'est vraiment la différence.

Une heure de temps de travail dans l'industrie aéronautique est une conversation raisonnable d'une part. Dans l'automobile, c'est une blague, non ? Ils pensent juste que c'est drôle.

BB : Si vous regardez à travers nos autres modalités aujourd'hui, le laser et l'EBM ont leurs espaces de marché où ils jouent très bien. Mais si vous regardez de grandes opportunités pour nous, aucun d'eux ne joue vraiment dans l'automobile à des échelles appréciables. Pour nous, le jet de liant était notre tentative d'aller chercher un volume à l'échelle de l'automobile et de vraiment commencer à rivaliser davantage avec les pièces moulées et le type de prix auquel les pièces moulées sont. Et donc, si vous regardez les trois technologies différentes que nous proposons, [nous avons], pour moi, un bon diagramme de Venn à trois voies. Selon l'application que vous avez, une technologie sera la mieux adaptée pour l'imprimer. En fonction de la chose, je pourrais peut-être l'imprimer dans les trois, mais si je peux le faire, alors peut-être que le jet de liant est une meilleure option car il est plus rentable. Mais si j'ai quelque chose comme une buse de carburant LEAP, je ne pourrai pas l'imprimer autrement qu'au laser. Donc, cela dépend des fonctionnalités et de tout. Mais [binder jet] nous aide à puiser dans différents espaces de marché que nos autres modalités n'ont pas autrement.

BB : Pour moi, il y a trois éléments fondamentaux différents qui, je pense, sont de grands différenciateurs. L'un est la chimie des liants. Ainsi, nous avons travaillé sur la chimie des liants avant GE Additive par le biais de notre centre de recherche mondial. Nous nous sommes appuyés sur cette expertise, puis avons développé la machine de manière organique plutôt qu'inorganique. Donc, la chimie des liants est, je pense, une grande qui nous permet d'imprimer et de fritter de grandes pièces ainsi que de petites, mais nous pouvons également entrer dans des pièces plus grandes. Nous n'avons pas d'épaisseur de paroi maximale connue pour laquelle je ne peux pas obtenir une bonne combustion propre du liant. Donc, vous avez une bonne force verte, vous avez aussi une bonne combustion propre. Donc, de bonnes propriétés de matériau après le frittage où je n'ai pas à m'inquiéter des carbures ou des oxydes résiduels. La chimie des liants est extrêmement importante.

Et puis vous avez juste la conception générale de la machine. L'ensemble du système a également été conçu pour réduire le temps de contact entre toutes les différentes étapes du processus. Si vous essayez d'opérer sur un marché d'échelle automobile, tout temps de contact que j'ai est de l'argent dépensé. Ainsi, le système est conçu pour automatiser partout où cela a du sens, transporter le matériau de la poudre MHS à la machine, le tout automatisé, puis être automatisable là où quelqu'un comme, nommez votre équipementier automobile, a déjà ses systèmes AGV ou AMR qu'il veut faire fonctionner. avec. Nous voulons nous assurer qu'ils peuvent s'interfacer avec ceux-ci, mais nous ne poussons pas une solution avec laquelle ils pourraient autrement être mariés. La conception de la machine est extrêmement importante pour les environnements à haut débit.

CS : Concernant la conception des machines, l'un de nos objectifs est certainement de minimiser le temps de contact de l'opérateur mais aussi de minimiser l'exposition à la poudre. Si vous regardez cela, à partir du moment où le modèle apparaît dans l'usine jusqu'au moment où la pièce quitte l'usine, il y a une exposition très limitée ou presque nulle à la poudre brute, ce qui aujourd'hui, dans l'industrie, est généralement un risque auquel nous sommes tous confrontés .

BB : Et puis aussi notre logiciel Amp est, je pense, une grosse pièce du puzzle ici. Avec le jet de liant, évidemment, vous avez toute la distorsion et le rétrécissement au fur et à mesure du frittage. Ce qu'Amp nous permet de faire, c'est de pré-déformer et de pré-compenser ces parties. De cette façon, lorsque j'imprime puis que je fritte en fonction d'un profil de frittage que nous recommandons, vous vous penchez sur les tolérances de pièce et de fonction que vous recherchez. Ces trois éléments contribuent à mettre sur le marché une solution de construction robuste.

Additif GE

BB : Itération dans le cycle de développement. Donc, une fois que vous avez votre géométrie de construction dont vous savez qu'elle ressort bien après le frittage, il vous suffit de rincer et de répéter, n'est-ce pas ? Nous avons parlé de débit, cette technologie de machine veut fabriquer des millions de pièces par an de la même pièce - génial. Mais aussi dans le cycle de développement, si je dois itérer 10, 15 fois pour pré-déformer, si je construis ma CAO nominale, elle va rétrécir et se déformer, alors je dois essayer de m'ajuster et de réessayer. Ce qu'Amp vous permet de faire, c'est de réduire ces itérations à une ou deux au lieu de 20. Et idéalement, vous réussissez du premier coup, mais en fonction de la tolérance que vous devez atteindre, vous pouvez dire, "d'accord, je dois ajoutez juste un peu plus ici. Mais cela vous permet d'atteindre 99% du chemin, de sorte que vous n'avez pas à répéter encore et encore.

CS : C'est très similaire si vous pensez au parallèle avec l'industrie du moulage. Quand vous parlez aux gens de l'industrie du casting, il y a des simulations de castings, n'est-ce pas ? Et ils parlent de rétrécissement, ils parlent d'angles de dépouille, ils parlent de taux de refroidissement. Conversation similaire, juste le moulage le fait depuis des siècles, nous faisons du jet de liant depuis quelques années. Donc, différents points de la courbe d'apprentissage, mais en essayant d'accélérer cette montée en production le plus rapidement possible.

BB : Et bien sûr, l'avantage du jet de liant par rapport à la coulée est la coulée, une fois que j'ai fait mon outillage, je suis coincé avec. Avec le jet de reliure, si je l'imprime, et que je le scanne, et qu'ils disent, "Je suis un peu là", je l'essaie juste une fois de plus et j'ajuste ce truc. Et tu devrais être bon.

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CS : C'est un peu difficile, mais je pense que peut-être un bon exemple, si vous regardez notre technologie laser, nous essayons de rendre la technologie laser appropriée pour fabriquer du matériel de qualité aéronautique. Vous regardez notre stand là-bas et vous passez en revue certaines des pièces d'échantillon, nous prenons des pièces que nous avons imprimées avec des paramètres de qualité de qualité aéronautique, et nous pouvons accélérer ces paramètres pour les industries qui ont besoin d'une capacité matérielle moindre pour réduire le coût. Donc, nous avons une certaine capacité à ajuster le logiciel pour passer d'une barrière à l'entrée peut-être très élevée à un marché qui ne se soucie pas autant de la capacité matérielle ou de la capacité matérielle à long terme. Donc, nous avons quelques boutons, mais dire que c'est parfait pour tous les secteurs, c'est probablement exagéré.

Une partie de la raison pour laquelle nous avons des partenaires bêta sur ce programme était que nous voulions entrer dans l'espace automobile. [Mais] nous n'avions pas beaucoup d'expérience dans cet espace. Donc, amenez ces partenaires bêta à l'avance, discutez de la conception de la machine et de ce qui est important pour eux par rapport à ce qui est peut-être historiquement important pour nous lorsque vous pensez aux temps de contact dans l'industrie aéronautique. Une heure de temps de travail dans l'industrie aéronautique est une conversation raisonnable d'une part. Dans l'automobile, c'est une blague, non ? Ils pensent juste que c'est drôle.

BB : Pour nous, il s'agit vraiment de faire évoluer cette chaîne d'approvisionnement. Nous sommes donc en train de mettre en place notre installation pour toucher réellement toutes les pièces de production et les fabriquer à n'importe quelle échelle appréciable. Il y a deux choses : la première consiste à poursuivre ce cycle de validation pour s'assurer que [nous] obtenons beaucoup de temps de contact sous nos ceintures pour nous assurer que je peux passer 100 000 cycles, des choses comme ça. Valider également mes calendriers d'entretien préventif. "D'accord, ouais, ce truc échoue quand je m'y attends", ce genre de choses. Mais aussi, comme je l'ai dit, en développant simplement notre chaîne d'approvisionnement et nos équipes de service. [Nos équipes de service], très franchement, aujourd'hui, sont principalement composées de nos équipes d'ingénierie, mais à l'avenir, bien sûr, nous devons être en mesure d'être bien liés à notre organisation de services au sens large. Donc, aujourd'hui, la plupart de nos opérations sont basées aux États-Unis, donc cela traduit également une partie de ces connaissances en Europe et sur d'autres marchés également. Donc, il y a quelques pièces différentes du puzzle, mais tout est dans le plan.

par Sam Davies

23 novembre 2022

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